提出了一种基于亥姆霍兹方程的有限差分方法用于有源非稳腔的模式计算。从理论上分析了光场传输的有限差分计算方法, 并由此出发, 建立了针对有源非稳腔模式的数值计算模型。基于这个计算模型, 能够较为精确、快速地获得激光谐振腔输出的光场分布。分别给出了空腔条件下和非均匀增益条件下的数值模拟结果, 前者还与用快速傅里叶变换法获得的数值模拟结果进行了对比。数值模拟的结果表明, 所用方法结果可信、计算速度较快, 可有效用于大菲涅耳数有源非稳腔的模式计算。

介绍了基于 VisualC++和 MultigenVega环境开发虚拟现实仿真系统的方法。该方法首先使用 Creator软件建立带纹理的三维模型, 然后使用 TMM和 MOSART工具分别对红外纹理和大气环境进行建模, 最后使用 Vega传感器模块进行红外图像仿真。基于 VisualC++集成开发环境, 应用 VegaAPI编程技术实现了红外视景仿真应用系统的全部设计功能, 同时给出了仿真流程和仿真结果, 仿真结果证实了该方法取得了理想的仿真效果。

基于大气中水蒸气和 CO2的分布特性, 在传统计算大气吸收透过率的基础上, 分析了不同垂直高程大气吸收透过率的计算方法, 给出了大气吸收透过率的计算模型, 以及算法流程, 并以 CO2吸收透过率为例, 计算了 CO2在波长 2.7μm处垂直传输时的大气吸收透过率, 并给出了仿真分析, 得出了大气中 CO2吸收透过率与空间目标高度的关系。

采用区域分裂合并算法获得待融合图像的共同区域, 同时, 对两幅待融合图像进行多尺度分解, 根据区域相似度和融合量测指标对分解后的低频系数和高频系数进行加权平均和系数选取, 经小波逆变换后得到融合后的图像。试验结果表明, 基于区域的融合算法能够保留更多的细节信息。

探讨了温度变化导致光学系统像面离焦的原理, 介绍了目前国内外典型的消热方法, 分析了光学系统被动式无热补偿的优势, 推导了实现热补偿需要满足的无热化方程组。提出一种光学和机械相结合的无热补偿方法, 采取该方案补偿后的光学镜头在环境温度发生变化时像面与传递函数保持相对稳定, 即光学系统基本实现无热化, 这对红外镜头的无热化设计具有重要意义。

介绍了具有轨道角动量的空间光孤子的研究进展, 包括两个方面的内容: 具有轨道角动量的椭圆形光束可以在各向同性介质中以孤子状态稳定传输; 具有轨道角动量的光强旋转型孤子在传输材料、光束模式和光束起转方式方面的研究进展。

深入分析了影响晶体硅与钝化介质层界面复合的主要因素: 界面态密度(Dit)、介质层表面电荷密度、衬底掺杂类型及掺杂浓度。研究发现, 随着载流子注入水平改变, 介质层的钝化质量与介质层带电类型和硅片掺杂类型紧密相关。随着载流子注入水平的降低, 富含正电荷(负电荷)的钝化介质在 P型(N型)硅片上的钝化质量随之降低; 富含负电荷(正电荷)的钝化介质在 P型(N型)硅片上的钝化质量却保持不变。深入分析了 P型(N型)掺杂硅片表面钝化质量随注入水平变化而产生不同变化的原因, 并为高效晶体硅电池表面钝化提出指导性意见, 对于工作在低注入水平条件下(5×1014 cm-3)的晶体硅电池非常重要。

采用正交实验法分析反射碗和透镜两部件的各个因素对 LED发光强度分布的影响, 并仿真设计出优化参数后的高强度、窄光束大功率 LED。这一设计方法对 LED的一次光学系统设计具有一定的指导意义, 并有助于提高大功率 LED光学系统设计的效率, 降低 LED封装的试验成本。

在激光脉冲相关检测系统中, 针对窄带滤光片的非理想性以及并联探测单元之间的背景光干扰存在相关性的问题, 提出了一种相关检测系统的改进方法。利用两路探测单元同时接收目标信号和背景光的混合信号, 另两路视场完全相同的探测单元仅接收背景光, 将它们的输出分别对应相减后再进行相关处理, 从而抑制了各单元间相关的背景光干扰。采用 Simulink软件进行了仿真。仿真结果表明: 改进后的系统对工作波长之外的入射光具有明显的抑制作用, 能够有效降低由背景光干扰而引起的虚警, 从而证明了该方法的可行性和有效性。

介绍了光学生成毫米波技术研究的背景及意义。综述了几种主流的毫米波光学产生技术，主要包括直接调制法、外部调制法、光外差法，以及在此基础上的改进方法：如改进的双边带调制产生光毫米波方案，新型双均匀光栅结构产生毫米波的方法等。并介绍了2种新型光学生成毫米波方法，包括采用光纤光栅滤波器获得具有一定间隔双波长成分的光脉冲光谱实现毫米波副载波光信号产生的方法以及光学倍乘法。

数字散斑图像相关法是对全场位移和应变进行测量的十分有用的无损检测技术。设计精确的亚像素搜索算法是提高测量精度的关键问题。研究了数字散斑图像相关技术的基本原理，在梯度法的基础上，提出了一种基于梯度法的变步长的亚像素搜索算法并应用到相关搜索中，通过对模拟散斑图的位移分析证明了该算法的可靠性和稳定性，并对刚体平移实验进行了测量，结果表明，该算法是稳定可靠、有效的搜索算法，可用于位移场的测量。

构建了一种结合光谱特征和纹理特征的多光谱影像决策树分类方法。以Landsat-7影像作为试验数据，通过分析Landsat-7影像的光谱特征值及NDVI、NDWI和NDBI特征值，确定各类地物的综合阈值，同时运用灰度共生矩阵对影像进行纹理信息提取，得到对比度、熵、逆差矩和相关性等纹理特征图像。在此基础上，运用决策树分类法对Landsat-7影像进行分类。结果表明，结合光谱特征和纹理特征的决策树分类方法，相比传统的最大似然法和决策树法，具有更高的分类精度。

微机械陀螺因其微型化、低成本等优点，广泛用于微系统的姿态稳定与控制系统。研究了无驱动结构硅微机械陀螺的信号处理技术。通过硬件电路和软件算法及补偿技术，将旋转载体的滚动、俯仰和偏航的三维姿态角速度信号同时提取并输出。该陀螺可用于旋转载体的姿态测量和控制技术领域。

语音信号处理是语音学与数字信号处理技术相结合的交叉学科。将语音当做一种特殊的信号，即一种“复杂向量”来看待。通过调用处理数字信号工具MATLAB里的命令函数，利用数字信号处理的知识来解决问题。像给一般信号做频谱分析一样，也分析了语音信号的频谱，即利用设计的多种数字滤波器，比如：FIR低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和IIR带阻滤波器对语音进行滤波处理和分析，并与原信号进行比较，最后得出结论。

介绍了电磁兼容性和电磁兼容控制策略。结合各阶段电磁兼容工作内容，对电磁兼容预计分析的原理、使用时机及使用方法进行了研究。详述了接地、搭接、布局、布线、屏蔽、滤波和静电雷击防护等电磁兼容控制技术，从专业角度提出了切实有效的工程设计方法，并结合应用进行了说明，对设备安装布局、电缆布线给出了基本应用原则，就如何提高设计人员的电磁兼容设计水平提出了具体的建议。

对windows 2000环境下串口通信的开发方法进行了阐述，对每种方法的编程实现进行了介绍，比较了各自的优缺点，并根据具体使用要求，选择了合适的开发方法。对串口通信特别是串口数据处理以及串口通信模块封装进行了研究。介绍了环形缓冲区数据处理方法和动态链接库（DLL）封装串口通信模块的方法，并通过Visual C++编写的代码实现进行了验证。

为了实现井下多通道瓦斯浓度的数据采集、处理、通信和测试，设计了一种以单片机器件为核心的光纤型SPR传感网络。围绕单片机器件，该网络同时结合了光开关器件、串口器件。为了实现多路通信，同时考虑到机械光开关具有较低的损耗与较高的扩展性，文中采用32路机械光开关；控制光开关实现32路循环检测的是89C52单片机，此单片机具有大容量，高速率的特点；另外，设计中编写了系统运行时的总程序，并通过Labview软件进行了瓦斯浓度报警仿真实验。

信号弹的发射高度是信号弹的重要技术参数。为了测试信号弹发射高度，通过建立数学模型，提出采用单个面阵CMOS相机对信号弹高度进行测试的技术。通过前期相机工作视场角标定，对CMOS相机采集的视频图像采用MATLAB进行处理，实现对信号弹发射高度的实时测试。同时分析了误差来源，估算了系统误差精度。最终测得某信号弹的发射高度在159.348～167.567 m之间。结果表明，该测试系统具有成本低、操作简单、布站方便、测量精度高、自动化程度高、不受测量场地的限制、排除了人工读取误差等优点。

针对视频目标突变转向时产生的重尾问题，提出了一种变换观测模型的粒子滤波跟踪算法。该算法根据提出的变换准则，目标稳定运动时采用高斯分布观测似然函数，当目标突变转向时采用多变量拉普拉斯分布观测似然函数较好的逼近重尾分布，提高跟踪的精度。视频跟踪仿真试验表明，该算法是稳健的，能够对突变转向的运动目标进行有效、可靠地跟踪。

根据起落架载荷分析对轨迹测量的需求，综合利用光电经纬仪（EOMS）、GPS（global position system）、全站仪（TPS110）等，设计了一套安全、可靠的测试及监控方案.从摄影测量和投影几何的角度出发，提出了一种基于序列影像的飞行器高精度轨迹求取方法、相机的标定方法和精度检测的方法，经过分析证明了该方法测量精度优于6 cm，所设计系统已经应用于飞行试验过程中，获得了很好的应用效果。

位敏探测器（PSD）技术作为光电技术的重要组成部分，在各学科领域得到广泛应用。随着对PSD系统信号精度的要求越来越高，要求研究出更好的去噪效果的方法。针对PSD系统信号的特性，选择db8、sym8、coif8对含噪的信号进行处理和对比，并通过MATLAB中的小波GUI软件进行数字仿真，并对仿真结果进行比较，从而得出最适合的小波处理方法。通过仿真结果分析表明，小波分析方法可以达到较好的去噪和滤波效果。